(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧を可変とするＤＣＤＣ電源部から供給される電力を、定電流出力部が所定の電流値で出力してフィールド機器を所定の電気信号で制御し、前記ＤＣＤＣ電源部が前記フィールド機器による電圧変化に基づき出力電圧を調整して前記定電流出力部の内部損失増加を回避する電流出力回路において、
前記フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、
前記フィールド機器の両端の電圧の電位差を増幅して出力する差動アンプ手段と、
前記差動アンプ手段からの出力に基づいて前記ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路を備えたことを特徴とする電流出力回路。
【請求項２】
出力電圧を可変とするＤＣＤＣ電源部から供給される電力を、定電流出力部が所定の電流値で出力してフィールド機器を所定の電気信号で制御し、前記ＤＣＤＣ電源部が前記フィールド機器による電圧変化に基づき出力電圧を調整して前記定電流出力部の内部損失増加を回避する電流出力回路において、
前記フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、
前記フィールド機器の一端と前記定電流出回路とが接続されるラインで前記ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路と、
前記フィールド機器からの信号に基づき出力電圧を制御する前記ＤＣＤＣ電源部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段を備えたことを特徴とする電流出力回路。
【請求項３】
前記速度調整手段は、
前記ＤＣＤＣ電源部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整し、
ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合は、前記ＤＣＤＣ電源部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、
負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は、前記ＤＣＤＣ電源部の応答速度を低速モード用の速度に制御することを特徴とする請求項２記載の電流出力回路。
【請求項４】
出力電圧を可変とするＤＣＤＣ電源部から供給される電力を、定電流出力部が所定の電流値で出力してフィールド機器を所定の電気信号で制御し、前記ＤＣＤＣ電源部が前記フィールド機器による電圧変化に基づき出力電圧を調整して前記定電流出力部の内部損失増加を回避する電流出力回路において、
前記フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、
前記ＤＣＤＣ電源部が前記フィールド機器に電力を供給するラインで前記ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路と、
前記フィールド機器からの信号に対して前記定電流出力部における電圧を制御する応答速度を予め定めた速度に調整する速度調整手段を備えたことを特徴とする電流出力回路。
【請求項５】
前記速度調整手段は、
前記定電流出力部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整し、
ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合は、前記定電流出力部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、
負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は、前記定電流出力部の応答速度を低速モード用の速度に制御することを特徴とする請求項４記載の電流出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力電圧を可変とするＤＣＤＣ電源部から供給される電力を、定電流出力部が所定の電流値で出力してフィールド機器を４〜２０ｍＡ等のアナログ電気信号で制御し、前記ＤＣＤＣ電源部がフィールド機器による電圧変化に基づき出力電圧を調整して定電流出力部の内部損失増加を回避する電流出力回路に関し、特に内部損失低減の構造を有し、外部からの通信信号（特にHighway Addressable Remote Transducer（以下、ＨＡＲＴという）信号）を受信可能な電流出力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の電流出力装置の一例の構成図である。
図６において、電池出力装置１は、フィールド機器２０側に電源供給するためのＤＣＤＣ電源部の一例であるＤＣＤＣコンバータ２と、出力電流を決定するための定電流出力部の一例である定電流回路３と、所定の電圧値Ｖ１を保持し定電流回路３から出力される電流値を制御する制御手段４を備え、フィールド機器２０（バルブ等）を４〜２０ｍＡの電気信号により制御する。
【０００３】
ＤＣＤＣコンバータ２は、フィールド機器２０と２本の接続線等のライン１００、１０１を介して接続される。２本のラインのうち一方のライン１０１では、途中で分岐して定電流回路３が接続され、ＤＣＤＣコンバータ２、定電流回路３、および、フィールド機器２０はそれぞれ相互に接続される。
ここで、フィールド機器２０の一端とＤＣＤＣコンバータ２の一端とが接続されるライン１０１上であって定電流出回路３の一端が接続される接続端を以下、Ｐ点という。
【０００４】
ＤＣＤＣコンバータ２は、外部からの直流電源Ｖｉｎの電圧を所定の電圧Ｖｏｕｔに変換して、接続線等のラインを介してフィールド機器２０に供給する。
【０００５】
定電流回路３は、フィールド機器２０に流れる電流を予め定められた定電流で外部に出力する。なお、定電流回路３についての詳しい説明は省略するが、たとえば、定電流回路３は出力する電圧が制御手段４からのＯＰアンプ（オペアンプ）３１の非反転入力端子に入力される設定電圧Ｖ１と等しくなるようにＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３２を制御するものでもよい。この場合、定電流回路３の出力端から出力される電流値は設定値Ｖ１によって設定された値となる。
【０００６】
このような構成で、従来の電流出力回路は、フィールド機器２０に電源供給するためのＤＣＤＣコンバータ２と出力電流を決定するための定電流回路３を備えることにより、フィールド機器４（バルブ等）を４〜２０ｍＡ信号で制御する。
【０００７】
フィールド機器２０に流れる電流は定電流回路４の動作により決定され、フィールド機器２０での降下電圧はフィールド機器２０の等価抵抗により決定される。
【０００８】
フィールド機器２０の等価抵抗が小さい場合には定電流回路４が必要とする以上の電圧がＰ点にかかることになる。
また、定電流回路４の電流出力端に接続されるフィールド機器２０の抵抗値が変化すると、電流出力端の電圧が変化する。この変化分はＦＥＴ３２で吸収されるが、電流出力回路の損失を少なくするためにはＦＥＴ両端の電圧ができるだけ小さい方が望ましい。
【０００９】
この場合、従来の電流出力回路は、定電流回路４における内部損失の増加を避けるため、Ｐ点からＤＣＤＣコンバータ２にフィードバックをかけることでフィールド機器２０へ供給する電源電圧Ｖｏｕｔを調整し、内部損失を低減させていた。
【００１０】
具体的には、図示しない制御部は入力されたフィールド機器２０からの電流出力信号および電流出力端の電圧からフィールド機器２０の抵抗値を演算し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力Ｖｏｕｔが電流出力端の電圧より少し高い適正な値になるようにＤＣＤＣコンバータ２を構成する図示しないＦＥＴを制御する。
このため、従来の電流出力回路では、内部損失を減らすことが可能であった。
【００１１】
このような、従来の電流出力回路を記載した文献としては特許文献１などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１４７４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、ＨＡＲＴ通信対応のフィールド機器（差圧センサとＲＴＤ（測温抵抗体）を組合せた差圧変換器など）では、ＤＣ４〜２０ｍＡ信号で送っている差圧変数の実用単位での値を１次信号として、流体の静圧、温度およびこれらを使って計算した質量流量などを、それぞれ２次、３次、４次信号として伝送する機能を有している。
そのほか、測定点の測定点番号（ＴａｇＮｏ．）、測定点名などの付加情報の授受も可能となっており、電流出力回路にＨＡＲＴ通信機能を持たせることはプロセス制御において重要なものとなっている。
【００１４】
図７は、従来の電流出力回路にＨＡＲＴ通信機能を持たせた場合の一実施例である構成図である。図７において従来の電流出力回路は、図６の構成に加え、ＨＡＲＴ信号を受信するためのＨＡＲＴ回路５がライン１０１上に電気的に接続するように配置構成される。
【００１５】
フィールド機器２０は、その等価内部抵抗を時間的に変化させることで降下電圧を変化させることにより、ＨＡＲＴ通信に則った通信信号を電流出力回路に送信する。
【００１６】
フィールド機器２０からＨＡＲＴ信号が出力されると、従来の電流出力回路では、ライン１０１上のＰ点の電圧レベルがフィールド機器２０からの入力に合わせて変動し、ＤＣＤＣコンバータ２が応答してライン１００側の電圧Ｖｏｕｔが変動するので、Ｐ点の電圧変動を打ち消す方向に働くことになる。いいかえればＨＡＲＴ信号に応じてＰ点とライン１００側の電圧がなきわかれるような動作が生じる。
このため、従来の電流出力回路では、結果としてＨＡＲＴ信号を受信することができないという問題点があった。
【００１７】
本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、内部損失低減の構造を有し、外部からの通信信号（特にＨＡＲＴ信号）を受信可能な電流出力装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
出力電圧を可変とするＤＣＤＣ電源部から供給される電力を、定電流出力部が所定の電流値で出力してフィールド機器を所定の電気信号で制御し、前記ＤＣＤＣ電源部が前記フィールド機器による電圧変化に基づき出力電圧を調整して前記定電流出力部の内部損失増加を回避する電流出力回路において、
前記フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、
前記フィールド機器の両端の電圧の電位差を増幅して出力する差動アンプ手段と、
前記差動アンプ手段からの出力に基づいて前記ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路を備えたことを特徴とする電流出力回路である。
【００１９】
請求項２記載の発明は、
出力電圧を可変とするＤＣＤＣ電源部から供給される電力を、定電流出力部が所定の電流値で出力してフィールド機器を所定の電気信号で制御し、前記ＤＣＤＣ電源部が前記フィールド機器による電圧変化に基づき出力電圧を調整して前記定電流出力部の内部損失増加を回避する電流出力回路において、
前記フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、
前記フィールド機器の一端と前記定電流出回路とが接続されるラインに接続され、前記ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路と、
前記フィールド機器からの信号に基づき出力電圧を制御する前記ＤＣＤＣ電源部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段を備えたことを特徴とする電流出力回路。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の電流出力回路において、
前記速度調整手段は、
前記ＤＣＤＣ電源部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整し、
ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合は、前記ＤＣＤＣ電源部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、
負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は、前記ＤＣＤＣ電源部の応答速度を低速モード用の速度に制御することを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明は、
出力電圧を可変とするＤＣＤＣ電源部から供給される電力を、定電流出力部が所定の電流値で出力してフィールド機器を所定の電気信号で制御し、前記ＤＣＤＣ電源部が前記フィールド機器である負荷両端の電圧に関する信号に基づき出力電圧を調整して前記定電流出力部の内部損失増加を回避する電流出力回路において、
前記フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、
前記ＤＣＤＣ電源部が前記フィールド機器に電力を供給するラインに接続されて前記ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路と、
前記フィールド機器からの信号に基づき電圧を制御する前記定電流出力部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段を備えたことを特徴とする電流出力回路。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の電流出力回路において、
前記速度調整手段は、
前記定電流出力部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整し、
ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合は、前記定電流出力部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、
負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は、前記定電流出力部の応答速度を低速モード用の速度に制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、本発明の電流出力回路は、フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、  フィールド機器の両端の電圧の電位差を増幅して出力する差動アンプ手段と、と、差動アンプ手段からの出力に基づいてＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路を備えたことにより、フィールド機器の一端とＤＣＤＣ電源部の一端とが接続されるライン上であって定電流出回路の一端が接続される接続端の電圧（Ｐ点）およびＤＣＤＣ電源部からの出力電圧（Ｖｏｕｔ）が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる。
すなわち、内部損失低減の構造を有し、外部からの通信信号（特にＨＡＲＴ信号）を受信できる。つまり、本発明の電流出力回路は、ＤＣＤＣコンバータと定電流出力回路の両方において高速応答を維持しながら通信可能である点で有効である。
【００２４】
また、本発明の電流出力回路は、フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、フィールド機器の一端と定電流出回路とが接続されるラインに接続され、ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路と、フィールド機器からの信号に基づき出力電圧を制御するＤＣＤＣ電源部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段を備えたことにより、つまり、ＤＣＤＣ電源部を低速動作させることにより、フィールド機器の一端とＤＣＤＣ電源部の一端とが接続されるライン上であって定電流出回路の一端が接続される接続端の電圧（Ｐ点）およびＤＣＤＣ電源部からの出力電圧（Ｖｏｕｔ）が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる。
すなわち、本発明の電流出力回路は、内部損失低減の構造を有し、外部からの通信信号（特にＨＡＲＴ信号）を受信できる点で有効である。
【００２５】
また本発明の電流出力回路は、フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、ＤＣＤＣ電源部がフィールド機器に電力を供給するラインに接続されてＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路と、フィールド機器からの信号に基づき電圧を制御する定電流出力部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段を備えたことにより、つまり定電流出力部を低速動作させることにより、フィールド機器の一端とＤＣＤＣ電源部の一端とが接続されるライン上であって定電流出回路の一端が接続される接続端の電圧（Ｐ点）およびＤＣＤＣ電源部からの出力電圧（Ｖｏｕｔ）の電圧が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる。
すなわち、本発明の電流出力回路は、内部損失低減の構造を有し、外部からの通信信号（特にＨＡＲＴ信号）を受信できる点で有効である。
【００２６】
また本発明の電流出力回路は、速度調整手段が、ＤＣＤＣ電源部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整し、ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合はＤＣＤＣ電源部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は、ＤＣＤＣ電源部の応答速度を低速モード用の速度に制御することにより、負荷急変等が生じた場合にも適切に電力供給、４〜２０ｍＡ制御信号を出力すると共に、フィールド機器の一端とＤＣＤＣ電源部の一端とが接続されるライン上であって定電流出回路の一端が接続される接続端の電圧（Ｐ点）およびＤＣＤＣ電源部からの出力電圧（Ｖｏｕｔ）が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる点で有効である。
【００２７】
また本発明の電流出力回路は、速度調整手段が、定電流出力部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整し、ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合は、定電流出力部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は、定電流出力部の応答速度を低速モード用の速度に制御することにより、負荷急変等が生じた場合にも適切に電力供給、４〜２０ｍＡ制御信号を出力すると共に、Ｐ点およびＶｏｕｔの電圧が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる点で有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る電流出力回路の一実施例の構成図である。
【図２】本発明に係る電流出力回路の他の実施例の構成図である。
【図３】本発明に係る電流出力回路のその他の実施例の構成図である。
【図４】本発明に係る電流出力回路のその他の実施例の構成図である。
【図５】本発明に係る電流出力回路のその他の実施例の構成図である。
【図６】従来の電流出力装置の一例の構成図である。
【図７】従来の電流出力回路にＨＡＲＴ通信機能を持たせた場合の実施例である構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１の実施例＞
図１は本発明に係る電流出力回路の一実施例の構成図であり、図６、図７と共通する部分には同一の符号を付け、適宜説明を省略する。
図６、図７との相違は、主に、図１の電流出力回路はフィールド機器２０の両端の電圧の電位差を増幅して出力する差動アンプ手段を備えた（いいかえれば、Ｐ点とライン１００側電圧Ｖｏｕｔから差動で信号を受信するような構成にする）点で相違する。
【００３０】
（構成の説明）
図１において、本発明に係る電流出力装置１００は、主に、フィールド機器２０側に電源供給するためのＤＣＤＣ電源部の一例であるＤＣＤＣコンバータ２と、出力電流を決定するための定電流出力部の一例である定電流回路３と、所定の電圧値Ｖ１を保持し定電流回路３の出力電流の値を制御する制御手段４と、フィールド機器２０の両端の電圧の電位差を増幅して出力する差動アンプ手段１０と、ライン１０１上に電気的に接続しＨＡＲＴ信号を受信するための機能を有するＨＡＲＴ回路５を備え、フィールド機器２０（バルブ等）を４〜２０ｍＡの電気信号により制御する。
【００３１】
ＤＣＤＣコンバータ２は、フィールド機器２０と２本の接続線等のライン１００、１０１を介して接続される。
２本のラインのうち一方のライン１０１では、途中で分岐して定電流回路３が接続され、ＤＣＤＣコンバータ２、定電流回路３、および、フィールド機器２０はそれぞれ相互に接続される。
なおフィールド機器２０の一端とＤＣＤＣコンバータ２の一端とが接続されるライン１０１上であって定電流出回路３の一端が接続される接続端を以下、Ｐ点という。
【００３２】
差動アンプ手段１０は、非反転入力端子がライン１００と接続され、反転入力端子がライン１０１と接続され、出力端子がＨＡＲＴ受信回路５と接続される。
【００３３】
ＤＣＤＣコンバータ２は、外部からの直流電源Ｖｉｎの電圧を所定の電圧Ｖｏｕｔに変換して、接続線等のラインを介してフィールド機器２０に供給する。
【００３４】
定電流回路３は、フィールド機器２０に流れる電流を予め定められた定電流で外部に出力する。
ここで、定電流回路３についての詳しい説明は省略するが、定電流回路３は、出力する電圧が制御手段４からのＯＰアンプ３１の非反転入力端子に入力される設定電圧Ｖ１と等しくなるようにＦＥＴ３２を制御する。すなわち、定電流回路３の出力端から出力される電流値は設定値Ｖ１によって設定された値となる。
【００３５】
フィールド機器２０は、等価内部抵抗を時間的に変化させて降下電圧を変化させることにより、ＨＡＲＴ通信に則った通信信号を電流出力回路に送信する。
【００３６】
差動アンプ手段１０は、ライン１００から入力される電圧Ｖｏｕｔとライン１０１から入力されるフィールド機器２０からの電圧との電位差を増幅してＨＡＲＴ受信回路５に出力する。
【００３７】
（作用・効果の説明）
本発明の電流出力回路は、上述のような構成で、以下のような作用・効果を生じる。
（１−１）
フィールド機器２０は、電流出力回路にＨＡＲＴの仕様に則った通信信号を送信する（フィールド機器２０は等価内部抵抗を時間的に変化させて降下電圧を変化させることによりＨＡＲＴ仕様に則った通信信号を出力する）。
（１−２）
フィールド機器２０からの信号が入力されると、Ｐ点の電圧レベルが変動し、ＤＣＤＣコンバータ２が応答してライン１００側の電圧Ｖｏｕｔも変動する。この場合、ＤＣＤＣコンバータ２は、定電流回路４における内部損失の増加を避けるため、Ｐ点からフィードバックをかけてフィールド機器２０へ供給する電源電圧Ｖｏｕｔを調整し、内部損失を低減させる。
【００３８】
たとえば、図示しない制御部が、入力されたフィールド機器２０からの電流出力信号および電流出力端の電圧からフィールド機器２０の抵抗値を演算し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力Ｖｏｕｔが電流出力端の電圧より少し高い適正な値になるようにＤＣＤＣコンバータ２の図示しないＦＥＴを制御する。
【００３９】
（１−３）
差動アンプ手段１０は、ライン１００から入力される電圧Ｖｏｕｔとライン１０１から入力されるフィールド機器２０からの電圧との差分を算出し増幅してＨＡＲＴ受信回路５に出力する。
【００４０】
（１−４）
ＨＡＲＴ受信回路５は、ＨＡＲＴ信号を受信し、流体の静圧、温度およびこれらを使って計算した質量流量、測定点の測定点番号（ＴａｇＮｏ．）、測定点名などの付加情報等を、それぞれ２次、３次、４次信号として解釈する処理を行う。
【００４１】
この結果、本発明の電流出力回路は、フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、フィールド機器の両端の電圧の電位差を増幅して出力する差動アンプ手段と、差動アンプ手段からの出力に基づいてＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路を備えたことにより、Ｐ点及びＶｏｕｔの電圧が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の通信信号を受信できる。
すなわち、内部損失低減の構造を有し、外部からの通信信号（特にＨＡＲＴ信号）を受信できる。つまり、本発明の電流出力回路は、ＤＣＤＣコンバータと定電流出力回路の両方において高速応答を維持しながら通信可能である点で有効である。
【００４２】
＜第２の実施例＞
図２は本発明に係る電流出力回路の他の実施例の構成図であり、図１、図６、図７と共通する部分には同一の符号を付け、適宜説明を省略する。
図６、図７との相違は、主に、図２の電流出力回路はフィールド機器からの信号に基づき出力電圧を制御するＤＣＤＣ電源部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段と、フィールド機器の一端と定電流出回路とが接続されるラインに接続され、ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路とを備えた点で相違する。
【００４３】
（構成の説明）
図２において、本発明に係る電流出力装置１００は、主に、フィールド機器２０側に電源供給するためのＤＣＤＣ電源部の一例であるＤＣＤＣコンバータ２と、出力電流を決定するための定電流出力部の一例である定電流回路３と、所定の電圧値Ｖ１を保持し定電流回路３から出力される電流値を制御する制御手段４と、ライン１０１上に電気的に接続しＨＡＲＴ信号を受信するため機能を有するＨＡＲＴ回路５と、フィールド機器２０からの信号に基づき出力電圧を制御するＤＣＤＣコンバータ２における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段１１を備え、フィールド機器２０（バルブ等）を４〜２０ｍＡの電気信号により制御する。
【００４４】
速度調整手段１２は、ＤＣＤＣコンバータ２と接続され、フィールド機器２０からの信号に基づきＤＣＤＣコンバータ２が電圧を制御する応答速度（スルーレート）を予め定められた速度（低速）に調整する。
具体的には、速度調整手段１２は、応答速度を、ＨＡＲＴ受信を可能とする程度に低速に制御する（たとえば、応答がＨＡＲＴ帯域５００〜１０ｋＨｚよりも低い数百Ｈｚ程度になるように制御する）。
【００４５】
ここで、速度調整手段１１は、ＤＣＤＣコンバータ２のスルーレートを制御（低減）するための既知のスルーレート制御回路であって、例えば以下のような構成のものがある。
例えば、速度調整手段１１は、ＤＣＤＣコンバータ２が有するフィードバック系（出力調整回路（図示せず））の前段回路であって、低域通過フィルタ（ＬｏｗＰａｓｓフィルタ）等である。
【００４６】
（作用・効果の説明）
本発明の電流出力回路は、上述のような構成で、以下のような作用・効果を生じる。
（２−１）
フィールド機器２０は、電流出力回路にＨＡＲＴの仕様に則った通信信号を送信する（フィールド機器２０は等価内部抵抗を時間的に変化させて降下電圧を変化させることによりＨＡＲＴ仕様に則った通信信号を出力する）。
（２−２）
Ｐ点の電圧レベルは、フィールド機器２０からの信号が入力されると電圧が変動する。
一方、ライン１００側の電圧Ｖｏｕｔは、速度調整手段１１によりＤＣＤＣコンバータ２の応答速度が低速であるのでＨＡＲＴ帯域の電圧変動に応じず電圧の変動は生じない。
【００４７】
（２−３）
このため、ライン１００に入力される電圧Ｖｏｕｔは電位が固定となり、Ｐ点ではＨＡＲＴ信号に応じた電圧変動を生じる。
【００４８】
（２−４）
ＨＡＲＴ受信回路５は、ライン１０１のＰ点に印加されるＨＡＲＴ信号を受信し、流体の静圧、温度およびこれらを使って計算した質量流量、測定点の測定点番号（ＴａｇＮｏ．）、測定点名などの付加情報等を２次、３次、４次信号として解釈する処理を行う。
【００４９】
この結果、本発明の電流出力回路は、フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、フィールド機器の一端と定電流出回路とが接続されるラインに接続され、ＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路と、フィールド機器からの信号に基づき出力電圧を制御するＤＣＤＣ電源部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段を備えたことにより、つまり、ＤＣＤＣ電源部を低速動作させることにより、Ｐ点およびＶｏｕｔの電圧が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる点で有効である。
すなわち、本発明の電流出力回路は、内部損失低減の構造を有し、外部からの通信信号（特にＨＡＲＴ信号）を受信できる。
【００５０】
＜第３の実施例＞
図３は本発明に係る電流出力回路のその他の実施例の構成図であり、図６、図７と共通する部分には同一の符号を付け、適宜説明を省略する。
図６、図７との相違は、主に、図３の電流出力回路がフィールド機器からの信号に対する定電流出力部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段と、ＤＣＤＣ電源部がフィールド機器に電力を供給するラインに接続されてＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路とを備えた点で相違する。
【００５１】
（構成の説明）
図３において、本発明に係る電流出力装置１００は、主に、フィールド機器２０側に電源供給するためのＤＣＤＣ電源部の一例であるＤＣＤＣコンバータ２と、出力電流を決定するための定電流出力部の一例である定電流回路３と、所定の電圧値Ｖ１を保持し定電流回路３から出力される電流値を制御する制御手段４と、ライン１００上でＤＣＤＣコンバータ２とフィールド機器２０とに電気的に接続しＨＡＲＴ信号を受信するため機能を有するＨＡＲＴ回路５と、フィールド機器２０からの信号に対して定電流回路３の応答速度（電圧を制御する速度）を予め定められた速度に調整する速度調整手段１２を備え、フィールド機器２０（バルブ等）を４〜２０ｍＡの電気信号により制御する。
【００５２】
速度調整手段１２は、定電流回路３のＯＰアンプ３１と接続され、フィールド機器２０からの信号に基づき定電流回路３が電圧を制御する応答速度（スルーレート）を予め定められた速度（低速）に調整する。具体的には、速度調整手段１２は、応答速度を、ＨＡＲＴ受信を可能とする程度に低速に制御する。
なお、定電流回路３からの４〜２０ｍＡ制御信号は、ＨＡＲＴ信号と比較してほぼ直流に近い低周波信号であるため、本発明の電流出力回路は速度調整手段１２を備えて定電流回路３の応答を低速動作させるものとしても問題なく可動する。
【００５３】
ここで、速度調整手段１２は、定電流回路３のスルーレートを制御（低減）するための既知のスルーレート制御回路であって、例えば以下のような構成のものがある。
例えば、速度調整手段１２は、定電流回路３が有するフィードバック系（出力調整回路（図示せず））の前段回路であって、低域通過フィルタ（ＬｏｗＰａｓｓフィルタ）等である。
【００５４】
（作用・効果の説明）
本発明の電流出力回路は、上述のような構成で、以下のような作用・効果を生じる。
（３−１）
フィールド機器２０は、電流出力回路にＨＡＲＴの仕様に則った通信信号を送信する（フィールド機器２０は等価内部抵抗を時間的に変化させて降下電圧を変化させることによりＨＡＲＴ仕様に則った通信信号を出力する）。
（３−２）
Ｐ点の電圧レベルは、速度調整手段１２により定電流回路３の応答速度が低速になっているので、ＨＡＲＴ信号に対して電圧レベルが変動しない。
【００５５】
（３−３）
一方、ライン１００側の電圧Ｖｏｕｔは、速度調整手段１２によりＰ点の電位が固定であるため、ＨＡＲＴ信号に応じた電圧変動が生じる。
すなわち、ライン１００に入力される電圧ＶｏｕｔはＨＡＲＴ信号に応じた電圧変動を示し、Ｐ点では電位が固定となる。
【００５６】
（３−４）
ＨＡＲＴ受信回路５は、ライン１００に印加される電圧変動伴うＨＡＲＴ信号を受信し、流体の静圧、温度及びこれらを使って計算した質量流量、測定点の測定点番号（ＴａｇＮｏ．）、測定点名等の付加情報等を２次、３次、４次信号として解釈する処理を行う。
【００５７】
この結果、本発明の電流出力回路は、フィールド機器がＨＡＲＴ信号を送信し、ＤＣＤＣ電源部がフィールド機器に電力を供給するラインに接続されてＨＡＲＴ信号を受信するＨＡＲＴ受信回路と、フィールド機器からの信号に基づき電圧を制御する定電流出力部における応答速度を予め定められた速度に調整する速度調整手段を備えたことにより、つまり定電流出力部を低速動作させることにより、Ｐ点およびＶｏｕｔの電圧が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる点で有効である。
すなわち、本発明の電流出力回路は、内部損失低減の構造を有し、外部からの通信信号（特にＨＡＲＴ信号）を受信できる。
【００５８】
＜第４の実施例＞
ところで、第２の実施例の電流出力装置において、ＨＡＲＴ信号帯域よりも４〜２０ｍＡ信号帯域を高速に応答する必要がある場合がある。
例えば、フィールド機器２０の等価抵抗が急変した（以下、負荷急変という）場合には、ＤＣＤＣコンバータ２の応答が低速であるため、急変に対する４〜２０ｍＡの応答が遅くなってしまう。
また４〜２０ｍＡ信号の出力設定時にはＤＣＤＣコンバータ２の応答が低速であるため、急変に対する４〜２０ｍＡのステップ応答が遅くなってしまう。
【００５９】
これに対して、本発明に係る電流出力回路は、第２の実施例の構成に加えて、速度調整手段がＤＣＤＣ電源部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整する構成とすることにより、電流出力回路全体の状態に応じてＤＣＤＣコンバータの応答速度を制御することを可能とするものでもよい。
【００６０】
図４は本発明に係る電流出力回路のその他の実施例の構成図であり、図２、図６、図７と共通する部分には同一の符号を付け、適宜説明を省略する。
【００６１】
図４において、本発明に係る電流出力装置１００は、主に、電流出力回路がＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合はＤＣＤＣ電源部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合はＤＣＤＣ電源部の応答速度を低速モード用の速度に制御する速度調整手段１１と、高速モード、低速モードに切り替えるための切替制御信号を速度調整手段１１に出力する制御手段１３を備える。
【００６２】
速度調整手段１１は、ＤＣＤＣコンバータ２と制御手段１３と電気的に接続され、フィールド機器２０からの信号に基づき出力電圧を制御するＤＣＤＣコンバータ２における応答速度（スルーレート）を予め定められた速度に調整する。
【００６３】
ここで、速度調整手段１１は、ＤＣＤＣコンバータ２のスルーレートを制御（低減）するための既知のスルーレート制御回路であって、例えば以下のような構成のものがある。
例えば、速度調整手段１１は、ＤＣＤＣコンバータ２が有するフィードバック系（出力調整回路（図示せず））の前段回路であって、低域通過フィルタ（ＬｏｗＰａｓｓフィルタ）等である。またこのとき、このフィルタの特性は、ＭＯＳトランジスタなどを用いてスイッチの如く切り替えられる。
【００６４】
制御手段１３は、通常時には低速モード用の速度に制御するべく切替信号を速度調整手段１１に出力する。一方、制御手段１３は、フィールド機器２０により電圧が急変した場合等の異常時には高速モード用の速度に制御するべく切替信号を速度調整手段１１に出力する。
【００６５】
本発明の電流出力回路は、上述のような構成で、以下の動作を行なう。
Ａ：負荷急変・ステップ応答を優先する場合
制御手段１３は、ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変・ステップ応答を優先する場合、速度調整手段１１に対してＤＣＤＣコンバータ２の応答速度を高速モード用の速度に制御させるべく切替信号を出力する。
速度調整手段１１は、入力された切替信号に基づき、ＤＣＤＣコンバータ２の応答速度を高速モード用の速度に制御する。
【００６６】
Ｂ：ＨＡＲＴ通信を優先する場合
制御手段１３は、負荷急変・ステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合、速度調整手段１１に対してＤＣＤＣコンバータ２の応答速度を低速モード用の速度に制御させるべく切替信号を出力する。
速度調整手段１１は、入力された切替信号に基づき、ＤＣＤＣコンバータ２の応答速度を低速モード用の速度に制御する。また本発明の電流出力回路は、（２−１）〜（２−４）の動作も行なう。
【００６７】
この結果、本発明の電流出力回路は、速度調整手段が、ＤＣＤＣ電源部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整し、ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合は、ＤＣＤＣ電源部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は、ＤＣＤＣ電源部の応答速度を低速モード用の速度に制御することにより、負荷急変等が生じた場合にも適切に電力供給、４〜２０ｍＡ制御信号を出力すると共に、Ｐ点およびＶｏｕｔの電圧が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる点で有効である。
【００６８】
＜第５の実施例＞
本発明に係る電流出力回路は、第４の実施例の構成に加えて、速度調整手段が、定電流出力部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整することを可能とするものでもよい。
【００６９】
図５は本発明に係る電流出力回路のその他の実施例の構成図であり、図３、図６、図７と共通する部分には同一の符号を付け、適宜説明を省略する。
【００７０】
図５において、本発明に係る電流出力装置は、主に、電流出力回路がＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合は定電流出力部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は定電流出力部の応答速度を低速モード用の速度に制御する速度調整手段１２と、高速モード、低速モードに切り替えるための切替制御信号を速度調整手段１１に出力する制御手段１３を備える。
【００７１】
フィールド機器２０は、等価内部抵抗を時間的に変化させて降下電圧を変化させることにより、ＨＡＲＴ通信に則った通信信号を電流出力回路に送信する。
【００７２】
速度調整手段１２は、定電流回路３と制御手段１３と電気的に接続され、フィールド機器２０からの信号に基づき出力電圧を制御する定電流回路３における応答速度（スルーレート）を予め定められた速度に調整する。
【００７３】
ここで、速度調整手段１２は、定電流回路３のスルーレートを制御（低減）するための既知のスルーレート制御回路であって、例えば以下のような構成のものがある。
例えば、速度調整手段１２は、定電流回路３が有するフィードバック系（出力調整回路（図示せず））の前段回路であって、低域通過フィルタ（ＬｏｗＰａｓｓフィルタ）等である。またこのとき、このフィルタの特性は、ＭＯＳトランジスタなどを用いてスイッチの如く切り替えられる。
【００７４】
制御手段１３は、通常時には低速モード用の速度に制御するべく切替信号を速度調整手段１２に出力する。一方、制御手段１３は、フィールド機器２０により電圧が急変した場合等の異常時には高速モード用の速度に制御するべく切替信号を速度調整手段１２に出力する。
【００７５】
本発明の電流出力回路は、上述のような構成で、以下の動作を行なう。
Ａ：負荷急変・ステップ応答を優先する場合
制御手段１３は、ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変・ステップ応答を優先する場合、速度調整手段１２に対して定電流回路３の応答速度を高速モード用の速度に制御させるべく切替信号を出力する。
速度調整手段１２は、入力された切替信号に基づき、定電流回路３の応答速度を高速モード用の速度に制御する。
【００７６】
Ｂ：ＨＡＲＴ通信を優先する場合
制御手段１３は、負荷急変・ステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合、速度調整手段１２に対して定電流回路３の応答速度を低速モード用の速度に制御させるべく切替信号を出力する。
速度調整手段１２は、入力された切替信号に基づき、定電流回路３の応答速度を低速モード用の速度に制御する。また本発明の電流出力回路は、（３−１）〜（３−４）の動作も行なう。
【００７７】
この結果、本発明の電流出力回路は、速度調整手段が、定電流出力部の応答速度を予め定められた高速モード用の速度および低速モード用の速度のいずれかに調整し、ＨＡＲＴ通信よりも負荷急変に対するステップ応答を優先する場合は、定電流出力部の応答速度を高速モード用の速度に制御し、負荷急変に対するステップ応答よりもＨＡＲＴ通信を優先する場合は、定電流出力部の応答速度を低速モード用の速度に制御することにより、負荷急変等が生じた場合にも適切に電力供給、４〜２０ｍＡ制御信号を出力すると共に、Ｐ点およびＶｏｕｔの電圧が変動しても問題無くＨＡＲＴ等の外部からの通信信号を受信できる点で有効である。
【符号の説明】
【００７８】
２  ＤＣＤＣコンバータ
３  定電流回路
４、１３  制御手段
５  ＨＡＲＴ回路
１０  差動アンプ手段
１１、１２  速度調整手段
【図１】
0005531800.tif 000002
【図２】
0005531800.tif 000003
【図３】
0005531800.tif 000004
【図４】
0005531800.tif 000005
【図５】
0005531800.tif 000006
【図６】
0005531800.tif 000007
【図７】
0005531800.tif 000008